Ионообменное равновесие

Ионообменное равновесие в системах с борной кислотой является сложным, и необходимы дальнейшие уточнения и детальные разработки. Анионообменное равновесие сложно, так как в растворах борной кислоты переменных концентраций присутствуют изменяющиеся количества мономерных и полимерных борсодержащих ионов. Катионообменное равновесие в присутствии борной кислоты сложно, так как рН-функция концентра- [c.211]

Общее ионообменное равновесие рассчитывалось нз независимых равновесий для двух ионных борных составляющих. Таким образом, для реакции [c.214]

При пленочной кинетике аналогично влияющим фактором является коэффициент селективности если коэффициент селективности ионов А и В Та/в>1, то скорость установления ионообменного равновесия является большей в том случае, когда в исходном состоянии в ионите находились ионы В (обладающие меньшей селективностью), по сравнению со случаем, когда в исходном состоянии в ионите находились ионы А (обладающие большей селективностью). [c.196]

Величина /С, согласно работе [10, с. 259], называется константой ионообменного равновесия. Она действительно постоянна и [c.28]

Кажущиеся и концентрационные константы ионообменного равновесия. Уравнение (4) почти невозможно использовать для практических целей ввиду сложности определения коэффициентов активности ионов в фазе ионитов. Для учета активности обменивающихся ионов Б. П. Никольский предположил, что соотношения их коэффициентов активности являются постоянными величинами [c.29]

Часто для практических целей в случаях, когда обмен происходит из разбавленных растворов при постоянной ионной силе, полагая, что коэффициенты активности обменивающихся ионов в растворе близки к единице, используют концентрационную константу ионообменного равновесия [10] [c.29]

Другие формы изотерм обмена ионов. Исходя из общей теории диссоциации электролитов, Н. А. Измайлов [12] показал, что константа ионообменного равновесия выражается формулой [c.30]

Изотермы сорбции. Изотерма ионного обмена (сорбции) характеризует состояние ионообменного равновесия при постоянной температуре. Она связывает между собой количества обменивающихся ионов в каждой из фаз. Изотерма сорбции позволяет судить о селективности ионита, проводить расчеты необходимого числа ступеней (количества аппаратов), а при расчете размеров колонок ее используют для определения средней движущей силы процесса массообмена. Изотерма сорбции выражается графически или аналитически. (Основы теории ионообменного равновесия рассмотрены в гл. II). [c.97]

Термодинамика и кинетика ионного обмена. Ионообменное равновесие определяется изменением уровня свободной энергии системы [c.24]

В этой и последующих главах рассмотренные выше общие критерии равновесия и другие термодинамические соотношения используются для анализа равновесий в конкретных системах. Начнем с известных уже нам термодинамических систем, состоящих из двух или нескольких гомогенных частей с различающимися свойствами. Части системы будем считать внутренне равновесными, а любые изменения свойств — происходящими на граничных поверхностях, отделяющих одну часть системы от другой. В реальных системах -роль граничной поверхности выполняет та или иная конкретная перегородка — мембрана. Это может быть клеточная мембрана биологических объектов, селективная ионообменная мембрана электрохимического элемента и др. [c.129]

Рассмотрены основные свойства ионообменных материалов, приведены краткие основы теории ионного обмена (равновесие и кинетика). Дается методика технологических исследований с ионитами. Основное внимание уделено применению ионообменных смол в производстве редкоземельных элементов иттрия, скандия, в металлургии легких редких металлов, рассеянных элемен тов, в металлургии благородных металлов и металлов платиновой.группы в металлургии циркония, гафния, ниобия, тантала, вольфрама, молибдена, ре ния, в металлургии тяжелых цветных металлов, в очистке сточных вод и газов. Описаны аппараты ионообменной технологии. [c.2]

Области применения ионообменных материалов очень разнообразны. Поэтому невозможно предугадать все требования, которые предъявляются конкретными условиями к таким материалам. К общим требованиям относятся достаточно высокая обменная способность к извлекаемым ионам при данном pH среды химическая устойчивость и высокая скорость установления равновесия. В некоторых случаях ионообменные материалы должны быть устойчивыми к высоким температурам и радиоактивному излучению. Как правило, материалы должны быть достаточно дешевы и обладать стабильными характеристиками на протяжении всего срока службы. [c.18]

Хотя в ионообменных материалах процесс обмена не достигает равновесия, но его интересно рассмотреть, так как это позволяет сделать вывод о том, каким путем будет протекать реакция обмена. [c.90]

Графики обменной способности. От эксплуатационного персонала ионообменного оборудования требуется полное понимание условий равновесия и кинетики процесса ионного обмена кроме того, необходимы достаточно ясное представление об изменениях, происходящих в слое ионообменного материала на стадиях рабочего цикла и регенерации слоя, а также знание эксплуатационных характеристик применяемого материала. Эти эксплуатационные характеристики удобно представлять в виде графиков обменной емкости, которые выражают связь между способностью материала удалять из раствора ионы и количеством применяемого регенерационного раствора при данной скорости движения воды во время рабочего цикла и при данной температуре. [c.91]

В связи с различной скоростью реакций гидратации и ионообменной адсорбции существенное значение имеет порядок проведения магнитной и химической обработок. Изменение гидратации ионов и ионогенных групп протекает медленно. Поэтому обработка воды в магнитном поле до ввода реагентов, приводящая к снижению электро-кинетического потенциала образующихся частиц гидроокиси и их укрупнению до наступления гидрата-ционного равновесия, предпочтительнее обработки после их ввода. [c.135]

Причиной улучшения очистки и умягчения воды в результате магнитной обработки воды является не только смещение равновесий и ионообменной адсорбции, но и ускорение этих процессов. Указанием на повышение скорости ионообменной адсорбции является экспериментально наблюдаемое понижение толщины защитного слоя, что следует из данных, приведенных на рис. 4. [c.135]

В результате реакции равновесие сдвигается вправо с образованием хро-ма ра натрия и бензойнокислого аммония, который медленно улетучивается. Таким образом, в результате ионообменной реакции получается смесь летучего и контактного ингибиторов. Ингибитор БхИ - порошок светло-желтого цвета растворяется в воде и в смеси этилового спирта с водой . [c.16]

Поглощение органических веществ приводит к отравлению и слабоосновных анионитов. В [116] показано, что присутствие органических веществ в биологически очищенных сточных водах не влияет на равновесную емкость слабоосновного сорбента. Однако замедление кинетики поглощения ионов ОН-формой сорбента приводит к увеличению длины зоны ионопереноса. Поскольку сорбция органических веществ замедляет кинетику поглощения ионов и не влияет на ионообменное равновесие, рабочую емкость сорбента можно повысить увеличением слоя материала. На основе этого положения в [116] проведено испытание схемы ионирова-ния биологически очищенной сточной воды последовательным фильтрованием через Н- и две ступени ОН-ионитных фильтров. После проскока кислоты на регенерацию отводили головной ОН-фильтр, а в конец цепочки вводили свежеотрегенированный фильтр. Возрастание длины слоя (в 2 раза) позволило более чем вдвое увеличить рабочую емкость ионита по анионам сильных кислот и довести ее до 1200—1300 г-экв/м . Ионитами удалялось примерно 50 % органических соединений исходной воды. Рабочая емкость анионита АН-22 по органическим веществам составила 1,5—3,0 кг/м в единицах ХПК. Таким образом, за счет увеличения загрузки слабоосновного анионита можно обеспечить частичное извлечение органических веществ из. биологически очищенной сточной воды наряду с анионами сильных кислот. Это позволяет снижать глубину очистки на стадии предварительной адсорбционной обработки либо проводить еев схемах полного химического обессоливания непосредственно перед сильноосновными анионитами. [c.88]

Если раствор, в котором находится частица ионита, непрерывно перемешивается, то можно не учитывать диффузии ионов в самом растворе и в качестве стадий, определяющих скорость установления ионообменного равновесия, рассматривать лишь две а) скорость взаимодиффузии ионов в пленке жидкости, непосредственно примыкающей к частице ионита (пленка, на распределение концентрации ионов в которой перемешивание практически не оказывает влияния), и б) скорость взаимодиффузии ионов в самом ионите. Кинетика ионного обмена определяется скоростью наиболее медленно протекающего из этих двух процессов и в зависимости от соотно1 ения скоростей будет подчиняться в первом случае закономерностям кинетики пленочной взаимодиффузии ионов, во втором — гелевой кинетике. В частности, когда скорости той и другой взаимодиффузии ионов будут примерно одинаковы, кинетика будет являться пленочно-гелевой. [c.194]

Важную роль в ионном обмене играет скорость установления ионообменного равновесия. Практически во всех случаях скорость процесса ионного обмена лимитируется диффузионным переносом ионов. Наиболее простым, встречающимся при обмене ионов нз растворов концентрацией не более 10 моль/л является перенос ионов через пленку жидкости, окружающую ионит (внещне диффузиом-ная кинетика). Он описывается уравнением [c.272]

Если ионит, содержащий только противоионы А, поместить в раствор, содержащий только противоионы В, то ионы А начнут замещаться ионами В из раствора. Через некоторое время установится равновесие ионит и раствор будут содержать ионы обоих сортов в определенном соотношении. Такое состояние называется ионообменным равновесием. [c.12]

Приведенные выше константы равновесия не описывают всего разнообразия процессов, протекающих между раствором и ионитом. В частности, они не описывают равновесия, устанавливающегося в системах, состоящих из слабодиссоциирующих ионитов (карбоксильных, гидроксильных, фосфорнокислых и т. д.) и комплексов металлов. Е. И. Казанцев и др. [13] показали, что константа ионообменного равновесия, например, реакции между слабокислотным катионитом и слабодиссоциированным комплексом металла с одноосновным аддендом слабой кислоты [c.30]

Числовое значение констант и термодинамических функций зависит от выбора стандартного состояния. В связи с этим необходимо иметь в виду, что, применяя моляльные активности (в стандартном состоянии моляльные активности противоионов в ионите равны единице), приходят к моляльной константе равновесия (/ m), которая мало отличается от единицы. В этом случае селективность ионита выражается величинами коэффициентов активностей. Применяя рациональные активности (в стандартном состоянии ионит насыщен только одним противоионом), приходят к рациональной константе ионообменного равновесия [c.36]

Электроселективность. Большое влияние на ионообменное равновесие имеет величина заряда противоионов. [c.38]

Учитывая изложенное, ионит можно представить как твердый электролит, неподвижный каркас которого представляет одну его часть, а подвижные противоионы — другую. Следовательно, реакция ионного обмена подчиняется правилам, действующим для реакций обычных электролитов, а именно, правилам эквивалентности обмена ионов и обратимости этого процесса. Кроме того, в ионообменной технологии большую роль играют способность к преимущественной адсорбции одних ионов по сравнению с другими, получившая название селективности (избирательности), и скорость установления ионообменного равновесия (кинетика ионного обмена). [c.106]

Ионный состав и степень разбухания частиц ионообменной смолы являются результатом равновесия движущих сил в системе частица—вода. Наряду с небольшой долей энергии, освобождающейся вследствие гидратации функциональных групп, движущие силы возникают в основном из-за разности концентраций между внутренней набухшей частью зерна и окружающей его водой. Вода набухания в частице смолы с мобильными противоионами функциональных групп имеет концентрацию [c.498]

Из основных газов наиболее подробно изучена сорбция аммиака [345], разработан ряд способов его ионообменного извлечения катионитами в Н-форме и слабоосновныии анионитами в 504-форме [158, с. 252]. В качестве условия эффективного извлечения аммиака подчеркивалась необходимость увлажнения смолы или газа. Было найдено [345], что равновесие в системе устанавливалось в течение 4—6 ч при отсутствии влаги и в течение 15 мин при 10%-ном содержании воды в ионите. Большое влияние содержания влаги в катионите КУ-2 на сорбцию NHa характеризует рис. 78 [345]. Величина ДОЕ [в % (по массе) от ПОЕ катионита] сильно зависит от содержания воды. За величину проскока принята концентрация МНз 0,004 мг/л. Максимальная величина ДОЕ равна 98—99% (по массе) от ПОЕ и достигается при содержании 20—23% (по массе) воды в ионите. [c.285]

Обычные массообменные процессы в колонке имеют незначительные тепловые эффекты, что практически не сказывается на тепловом равновесии системы. Однако в случае сопровождения реакции ионообмена вторичными реакциями (например, в колонку с катионитом в Н-форме вводят щелочь, или, наоборот, в колонку с анионитом в ОН-форме поступает кислота) теплота нейтрализации может вызвать образование локальных зон с повышенной температурой среды. Зона повышенной температуры перемещается по высоте колонки одновременно с ионообменным фронтом, а константы равновесия реакций и скорости обмена ионов зависят от абсолютного значения температуры. Поэтому скорость перемещения фронта ионообмена может существенно измениться. [c.297]

С помощью программы al IK Real.m d можно рассчитать ре-альные, а не равновесные концентрации ионов в воде после известкования и коагуляции. Здесь учитывается не только недостижение равновесия в осветлителе, но и тот факт, что из него вымывается мелкий шлам карбоната кальция, присутствие которого искажает результаты анализа на жесткость и щелочность и повышает нагрузку на ионообменные фильтры. [c.285]

Ускорению ионного обмена способствует, повышение скорости движения очищаемой жидкости через ионообменную загрузку и температуры жидкости. На скорости процесса отражаются также строение ионита, природа ионогенных групп и обменивающихся ионов. Так, при использовании сульфосмол КУ-2 равновесие достигается практически за несколько минут, а для карбоксильных катионитов время достижения равновесия гораздо больше. Малая скорость обмена на карбоксильных катионитах объясняется малой степенью диссоциации карбоксильных групп, особенно в водородной форме. [c.106]

Ионообменные процессы рассматриваются большинством авторов как химические реакции между растворенным веществом и обменным ионом цеолита, подчиняющиеся закону действующих масс. Стехиомет-рическое равновесие для катионного обмена имеет вид [c.89]

Методика ионного обмена. Простейшим методом ионного обмена является разделение в колонках. В зависимости от масщтаба колонкой может служить бюретка либо цилиндрический сосуд диаметром до метра и высотой до 10 метров. Колонка имеет ложное днище. Рассмотрим простейший случай в растворе электролита ВУ ионы В должны быть полностью заменены противоионами А. Для этого наиболее пригоден ионит, заряженный противоионами А (А — форма). Если раствор и ионит привести к взаимному соприкосновению до установления равновесия (статический метод), то, после того как закончится обмен, раствор будет содержать большее или меньшее количество ионов В в зависимости от состояния равновесия и количественного соотношения между ионитом и раствором. Чтобы ионы В удалить из раствора до содержания следов, необходимо иметь очень большой избыток ионообменного материала или многократно повторять обмен со свежегенерированным ионитом [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...